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INFORMÁTICA INDUSTRIAL JOSÉ MANUEL ESPINOSA
1. Montaje y configuración de un sistema informático 1.1.Definición de ordenador 1.2.Placa base 1.3.Microprocesadores 1.4.Memoria RAM 1.5.Discos duros internos y externos 1.6.Grabadora de DVD 1.7.Tarjeta de red interna y externa 1.8.Tarjeta de red inalámbrica interna y externa 1.9.Tarjeta gráfica interna 1.10. Tarjeta de sonido interna y externa 1.11. Fuente de alimentación 1.12. Memorias USB 1.13. Memorias SD 1.14. Montaje de un ordenador de sobremesa 2. Instalación y configuración de redes locales de ordenadores 2.1. Tipos de redes de área LAN/MAN/WAN 2.1.1. Tipos de servidores 2.1.2. Topologías físicas para redes 2.2. Medios físicos para transmisión 2.2.1. Medios físicos guiados 2.2.2. Medios físicos no guiados 2.3. Dispositivos de interconexión 2.3.1. Conmutador (Switch) 2.3.2. Punto de acceso inalámbrico (WAP) 2.3.3. Puente (Bridge) 2.3.4. Encaminadores (Router) 2.3.5. Pasarela (Gateway) 2.4. Protocolos de red 2.4.1. Modelo OSI 2.4.2. Modelo TCP/IP 2.5. Métodos de control de acceso al medio 2.6. Direcciones IP y máscara de subred 2.7. Instrucciones MS-DOS para el control de redes 2.7.1. Comando “ipconfig” 2.7.2. Comando “ping” 2.7.3. Comando “tracert” 3.
Servidor web y aplicaciones Android para LOGO!
3.1. Uso de los textos de aviso 3.2. Niveles fijos, conectores abiertos y teclas de función 3.3. Forzado de variables (entradas en red) y tabla de datos 3.3.1. Entrada digital de red 3.3.2. Tabla de datos 3.3.3. Entradas analógicas de red
3.4. Activación del servidor web 3.5. Registros de datos 3.6. LOGO! App 3.7. SCADA ISWvis 4.
Servidor web y aplicaciones Android para S7-1200
4.1.Descripción del autómata programable S7-1200 4.2.Comunicación inalámbrica en red LAN para un autómata S7-1200 4.3.Activación del servidor web del S7-1200 4.4.Creación y utilización de un registro de datos en el S7-1200 4.4.1. Instrucción DataLogCreate 4.4.2. Instrucción DataLogWrite 4.4.3. Uso de las instrucciones DataLogOpen y DataLogClose 4.5.SIMATIC S7 App 4.6.SCADA ISWvis 5.
Páginas web de usuario para S7-1200
5.1.Configuración y creación de páginas web 5.1.1. Introducción 5.1.2. Estructura de una página web 5.1.3. Estilos CSS para una página web 5.1.4. Códigos Javascript 5.2. Diseño de páginas web para autómata S7-1200 5.2.1. Lectura/escritura de variables del PLC 5.2.2. Generación de DBs web y de fragmento en el servidor web 5.2.3. Sincronización entre el PLC y el servidor web 5.2.4. Uso de marcos incorporados para páginas HTML anidadas 5.2.5. Uso de la librería jQuery de JavaScript 5.2.6. Uso de la lista de enumeraciones ENUM 5.2.7. Utilización de imágenes dinámicas vinculadas a variables
01_Montaje y configuración de un sistema informático corregido 1.1.Definición de ordenador Un ordenador o computadora (PC) es una máquina electrónica programable capaz de recibir datos, procesarlos y transformarlos en una información útil. Para ello debe ser capaz de realizar ciertas tareas o funciones:
Aceptar datos de entrada desde diversas fuentes (periféricos, redes internas LAN, Internet, etc.). Procesar los datos recibidos mediante la ejecución de un sistema específico de instrucciones (programa) para obtener unos datos finales. Generar una salida para mostrar los datos finales en dispositivos de salida (pantalla). Almacenar información para poderla usar más adelante.
Fig. 1.1. Estructura interna de un ordenador de sobremesa
Los ordenadores requieren de hardware (componentes, cables y circuitos con transistores situados en su interior o exterior) y software (datos, instrucciones y programas informáticos). Disponen de una serie de elementos de hardware destinados a realizar las cuatro tareas definidas con anterioridad:
Memoria, que permite almacenar datos y programas en el ordenador por lo menos temporalmente. Dispositivos de almacenamiento masivo (mass storage device), para guardar grandes cantidades de datos de forma permanente (p. ej., los discos duros).
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Dispositivos de entrada (input devices), como el ratón y el teclado, para poder introducir datos e instrucciones en un ordenador. Dispositivos de salida (output devices), como la pantalla de visualización o la impresora, que muestran el resultado del procesamiento de datos. Unidad central de procesamiento (CPU); es el componente que ejecuta las instrucciones (microprocesador).
Según su tamaño y potencia, los ordenadores se pueden clasificar en:
Ordenador personal (personal computer): Ordenador pequeño para un solo usuario basado en un microprocesador. Dispone de un teclado para introducir datos, una pantalla de visualización para mostrar la información y un dispositivo de almacenamiento para guardar datos. Pueden ser de sobremesa o portátiles.
Fig. 1.2. Ordenador personal de sobremesa y portátil
Se han desarrollados versiones Mini PC para ocupar espacios reducidos con microprocesadores potentes, discos duros SSD o híbridos y diferentes puertos de conexión que permiten, por ejemplo, utilizar un monitor de TV como dispositivo de salida. Pueden trabajar con sistemas operativos Android o Chrome OS.
Fig. 1.3. Ordenador personal Mini PC de sobremesa
Ordenadores industriales (IPC): Son equipos destinados a controlar un proceso industrial. Siemens ofrece tres versiones para que puedan montarse en rack PC (IPC347E, IPC547G, IPC847D e IPC647D), en forma de caja (Box PC IPC827D, IPC627D, IPC427E e IPC227E) o junto con un panel táctil añadido (Panel PC IPC677D, IPC477D/E IPC277E). Suelen llevar microprocesadores Intel, sistema operativo Windows preinstalado y activado y las interfaces de comunicaciones industriales requeridas.
Estación de trabajo (workstation): Es un ordenador de gran potencia (microprocesador más potente y monitor de mejor calidad) para un solo usuario.
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IPC574G
IPC627D
IPC677D Fig. 1.4. Gama de PC industriales de Siemens
Fig. 1.5. Estación de trabajo
Fig. 1.6. Computadora central
Computadora central (mainframe): Es un ordenador multiusuario de gran potencia capaz de soportar miles de usuarios simultáneamente. Se utilizan como centros de cálculo y de almacenamiento de grandes organizaciones o empresas como bancos, universidades, corporaciones, etc., así como para servidores de información.
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1.2. Placa base La placa base o placa madre es el componente más importante de cualquier ordenador, pues sirve de soporte físico para muchos componentes conectados internamente al equipo (como el microprocesador, la fuente de alimentación, las memorias RAM, los discos duros HDD/SDD, unidades ópticas como grabadoras de DVD, tarjetas de red, tarjetas gráficas, tarjetas de sonido, etc.). Además, dispone de diversos procesadores integrados como el gráfico y el de audio, tarjeta de red LAN RJ-45, puertos PS/2 para conectar periféricos como el teclado y el ratón y muchos puertos USB (Universal Serie Bus) 2.0 y 3.0 para conectar diferentes dispositivos externos como discos duros externos, memorias USB, cámaras digitales, etcétera.
Fig. 1.7. Placa base montada en el interior de un ordenador
Las placas base suelen tener unas dimensiones normalizadas para su montaje en el interior de cajas o envolventes, en las que, además, se pueden situar más puertos USB 2.0 y 3.0 y lectores de tarjetas SD o micro SD. En la actualidad se usa el estándar ATX (Advanced Technology Extended) por una serie de razones:
Ubicación más accesible de sus componentes (memoria, CPU colocada al lado de la fuente de alimentación para recibir aire fresco de su ventilador, etc.). Conector de alimentación unificado. Integración de los conectores de las tarjetas de vídeo o de sonido directamente en la placa, junto con los conectores tipo PS/2 (teclado y ratón), tipo USB, etc., sin apenas ocupar espacio.
En la figura 1.8 se detalla un esquema con la estructura de una placa base, sus elementos más importantes y los buses de comunicación más habituales donde: 1. CPU; 4. Memoria RAM; 7. Tarjeta de red;
2. Puente norte; 5. Disco duro;
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3. Puente sur; 6. Tarjeta gráfica;
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Fig. 1.8. Estructura de la placa base
En función de su tamaño o formato se pueden clasificar en ATX estándar (Advanced Technology Extended, de 30,5 cm × 23,1 cm), Micro ATX (22,6 cm × 17,4 cm) y Mini ITX, de 17 cm × 17 cm).
Fig. 1.9. Placas base ATX de diferentes formatos
Los elementos más importantes de la placa base son los siguientes: Zócalo o socket: Es un conector con forma rectangular y un brazo lateral para poder fijar el microprocesador a la placa base. Existen muchos tipos de zócalos (socket 1155, 1151, etc.) adaptados a los diferentes tipos de procesadores Intel o AMD.
Fig. 1.10. Zócalo de la placa base
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Chipset: Es un grupo de chips encargados de controlar la transferencia de datos entre los distintos componentes del ordenador (microprocesador, memoria RAM, disco duro, tarjeta de red, periféricos conectados, etc.). En general, el puente norte controla la interconexión entre el microprocesador, la memoria RAM y la tarjeta gráfica, mientras el puente sur gestiona las entradas/salidas de datos entre los discos duros, las unidades DVD y los periféricos conectados.
Fig. 1.11. Chipset puente norte y chipset puente sur
El chipset determina, por ejemplo, el tamaño máximo de memoria RAM que puede soportar la placa base y la velocidad del bus; estas características no se pueden cambiar y definirán si se puede actualizar el ordenador añadiendo más memoria RAM o conectando tarjetas más modernas. Ranuras para memorias RAM: Las placas base disponen de varias ranuras (2 o 4) para situar las memorias RAM. Las más utilizadas son la DIMM con 168 pines para las memorias SDRAM o con 184 pines para las memorias DDRAM.
Fig. 1.12. Ranuras para memorias RAM DDR3
Buses de datos: Un bus es el camino por el que circulan los datos entre los diferentes elementos integrantes de un ordenador. Pueden ser de dos tipos:
Bus interno o local, si comunican diferentes componentes integrados en la placa base (p. ej., el microprocesador con la memoria RAM). Bus o ranuras de expansión, que son los slots o ranuras de la placa base que permiten conectar otras tarjetas gráficas, otras tarjetas de red, etcétera.
Los buses también se pueden clasificar por la función que realizan. Así, se puede distinguir entre un bus de datos, por el que se envía la información que se desea intercambiar entre elementos, y un bus de dirección, en el que se indica la dirección de memoria donde guardar la información enviada. PROFESOR: JOSÉ MANUEL ESPINOSA MALEA
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Los tipos más habituales de slots de expansión son los PCI (Peripherical Component Interconnect) y los PCI Express. Un slot PCI es un bus de 32 bits, a 66 MHz, 3,3 V/5 V y ancho de banda hasta 264 MB/s. Para calcular el ancho de banda del bus se debe multiplicar el número de líneas que tenga (32 bits = 4 bytes) por la velocidad máxima o frecuencia a la que se pueden mandar los datos por el bus (66 MHz). PCI Express (PCIEX o PCIe) es una evolución de PCI en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia. Cada ranura de expansión lleva 1, 2, 4, 8, 16 o 32 enlaces de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas (x1 para un enlace simple y x16 para una tarjeta con dieciséis enlaces). Así, el PCIEX16 proporciona un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x16) en cada dirección. Por ejemplo, la placa base ASRock G41C-GS tiene 1 slot PCI Express x16, 1 slot PCI Express x1 y 2 slot PCI estándar.
Fig. 1.13. Slots PCI y PCI Express en una placa base ASRock G41C-GS
Fig. 1.14. Slot AGP en una placa base ASRock 775VM800 Pro
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Hasta hace poco tiempo también se utilizaba el slot de expansión AGP (Accelerated Graphics Port), que era un único bus o ranura para la conexión directa de datos entre una tarjeta gráfica y la memoria. Dicha ranura mide aproximadamente 8 cm y se encuentra a un lado de las ranuras PCI. Con el uso de las ranuras PCI Express, con mayor ancho de banda, ha dejado de utilizarse en las nuevas placas base. BIOS: La placa base incluye una memoria flash o firmware llamado BIOS (M_BIOS o principal y B_BIOS o backup), que permite realizar a la placa base el reconocimiento de los dispositivos, la carga del sistema operativo instalado (Windows, Linux, etc.), el uso del teclado y pruebas en los dispositivos conectados.
Fig. 1.15. Chips BIOS principal y backup
Para entrar en la configuración del BIOS se debe presionar las teclas indicadas por el fabricante (por ejemplo, Supr) durante el arranque del ordenador. Una vez dentro se pueden cambiar las opciones de la misma, como el orden de los dispositivos en el arranque.
Fig. 1.16. Utilidad de configuración del BIOS
Conectores o pines de alimentación para el estándar ATX Las placas base ATX requieren un conector de alimentación de 20 o 24 pines para disponer de los niveles de tensión continua DC requeridos (+3,3 V, +5 V, -5 V, +12 V, 12 V). Como se observa, la forma del conector para cada nivel de tensión es diferente para evitar una conexión incorrecta que pueda dañar a la placa base.
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Fig. 1.17. Pines de alimentación para una placa base ATX
EJEMPLO 1 Analiza, utilizando Internet, las características principales de la placa base Gigabyte GA-H110M-S2H. SOLUCIÓN: La placa base considerada soporta procesadores Intel® Core™ i7/Intel® Core™ i5/Intel® Core™ i3/Intel® Pentium®/Intel® Celeron® en formato LGA1151, con caché L3, un chipset Intel® H110 Express Chipset y un chip controlador E/S iTE®. Tiene un BIOS de tipo memoria flash de 64 Mbit. Dispone de dos ranuras de memoria RAM DDR4 DIMM con soporte hasta 32 GB, arquitectura de memoria Dual Channel y soporta módulos de memoria ECC UDIMM 1Rx8/2Rx8 y módulos de memoria non-ECC UDIMM 1Rx8/2Rx8/1Rx16. Tiene un procesador gráfico integrado Intel® HD Graphics con:
1 puerto D-Sub, con una resolución máxima de 1920x1200@60 Hz, 1 puerto DVI-D, con una resolución máxima de 1920x1200@60 Hz, 1 puerto HDMI 1.4, con una resolución máxima de 4096x2160@24 Hz, Máxima memoria compartida de 512 MB.
Tiene un procesador de audio de alta definición para Realtek® ALC887 codec, tarjeta de red LAN integrada Realtek® GbE LAN (10/100/1.000 Mbit), una interfaz de almacenamiento con cuatro conectores SATA 6Gb/s, zócalos o ranuras de expansión (1 ranura PCI Express x16, PCIEx16, y dos ranuras PCI Express x1, PCIEx1) y muchos puertos USB (4 puertos USB 3.0/2.0 con 2 puertos azules en el panel posterior y 8 puertos USB 2.0/1.1 con 4 puertos en el panel posterior). El resto de puertos USB están disponibles a través de los conectores internos. Dispone de monitorización hardware para la detección de la temperatura CPU/Sistema, tensión del sistema, control de velocidad del ventilador CPU/Sistema, advertencia de fallos del ventilador CPU/Sistema y aviso de sobrecalentamiento CPU/sistema. Soporta sistema operativo Windows 10/8.1 64-bit y Windows 7 32-bit/64-bit.
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1.3. Microprocesadores μP El microprocesador, también conocido como “Unidad Central de Procesamiento” (CPU) (Central Process Unit), es un circuito altamente integrado formado por microchips (millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio) que es capaz de procesar los datos. Es decir, un microprocesador es capaz de realizar una serie de operaciones aritméticas o lógicas con los datos que recibe para obtener un resultado. Los dos fabricantes más importantes de microprocesadores son Intel y AMD.
Fig. 1.18. Microprocesador (anverso y reverso)
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El microprocesador se sitúa dentro del zócalo de la placa base, en una posición precisa definida mediante alguna entalla en el contorno del microprocesador, y requiere de un disipador de aluminio y un ventilador montado encima del mismo para poder evacuar el calor que se genera en la CPU que alcanza elevadas temperaturas durante su funcionamiento.
Fig. 1.19. Proceso de montaje de un microprocesador
Para que el microprocesador funcione es necesario que pueda leer y escribir información en la memoria RAM del ordenador, reconocer y ejecutar una serie de instrucciones proporcionadas por los programas y comunicarle a otros elementos del PC lo que deben hacer. El microprocesador se compone de una unidad de control, una unidad lógica aritmética (ALU), varios registros y, en ocasiones, una unidad en coma flotante. Este componente debe ejecutar instrucciones codificadas mediante números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. Para ello se requieren varias fases, realizadas durante menos de un segundo en total:
Primera lectura de las instrucciones desde la memoria principal (PreFetch). Envío de las instrucciones al decodificador (Fetch). Decodificación para determinar qué instrucción es y qué se debe hacer. Lectura de operandos (si los hay). Ejecución de las instrucciones. Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros.
Fig. 1.20. Estructura de un microprocesador
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Las características más importantes de los microprocesadores son la velocidad o frecuencia con la que ejecutan las instrucciones (en Hz), el ancho del bus, el ancho de banda máximo de memoria, el número de núcleos y la cantidad y complejidad de las instrucciones (diseños RISC o CISC). Cabe distinguir entre la velocidad interna a la que funciona el microprocesador y la velocidad externa o del bus. Los principales tipos de bus son:
El bus frontal (FSB) que transporta datos entre la CPU y la controladora de memoria de la placa base. La interfaz directa de medios (DMI), que es una interconexión punto a punto entre la controladora del microprocesador y la controladora de memoria de la placa base. No es necesario el puente norte del chipset. La interconexión QPI (Quick Path Interconnect), que es una interconexión punto a punto entre la CPU y la controladora de memoria integrada.
El ancho del bus es la cantidad de información que se transmite de forma simultánea (bits) y corresponde al número de líneas físicas mediante las cuales se envía la información de manera simultánea. El ancho de banda máximo de memoria es la velocidad máxima (en GB/s) a la que el procesador puede leer datos o almacenarlos en una memoria. Además, los microprocesadores tienen más de un núcleo, lo que implica que combinan en un solo paquete más de un procesador. Designación: Microprocesador Intel Core i7 980X, de 6 núcleos (12 tareas), frecuencia base de reloj 3,33 GHz, socket LGA 1366, 3 canales de memorias DIMM DDR3 (ancho de datos de 64 × 3=192 bits), 1.170 millones de transistores, memoria caché de 6 × 256 KiB L2/núcleo o 12 MiB L3, velocidad del bus 6,4 GT/s QPI y Turbo Boost hasta 3,60 GHz (los núcleos pueden acelerarse inteligentemente por sí mismos cada 133 MHz por encima de su velocidad oficial). EJEMPLO 2 Realiza, mediante consulta en Internet, la comparación de dos microprocesadores de Intel y AMD de características parecidas. SOLUCIÓN: Intel
Modelo: Intel Core i7 980X Velocidad: 2,5 GHz, socket: 775
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AMD
Modelo: AMD Phenom II X6 (1100T) Velocidad: 2,3 GHz, socket: AM2+
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Frecuencia base: 3,3 GHz (3,6 GHz con Turbo Boost) Número de núcleos: 6 Tamaño caché L3: 12 MB Tamaño caché L2: 6 × 256 KB Ancho de banda máximo (memoria): 25,6 GB/s Temperatura máxima: 67,9 ºC Rango de tensión: 0,8-1,375 V Potencia de salida: 130 W
Frecuencia base: 3,3 GHz (3,6 GHz con Turbo Core) Número de núcleos: 6 Tamaño caché L3: 6 MB Tamaño caché L2: 6 × 512 KB Ancho de banda máximo (memoria): 21 GB/s Temperatura máxima: 62 ºC Rango de tensión: 1,0-1,475 V Potencia de salida: 125 W
1.4. Memoria RAM La memoria de acceso aleatorio RAM (Random Access Memory) es un tipo de memoria de trabajo usada en los ordenadores (p. ej., para el sistema operativo y las aplicaciones de software) para el almacenamiento temporal de información que pueda utilizar posteriormente el microprocesador. Es un tipo de memoria volátil, es decir, que pierde el contenido almacenado cuando se queda sin alimentación eléctrica. La memoria RAM puede acceder a cualquier sector de la misma directamente sin ningún orden previo, es capaz de encontrar un byte, con independencia de los bytes almacenados antes o después. Es una memoria mucho más rápida que un disco duro y proporciona la información a la velocidad adecuada de procesamiento para la CPU. Tienen un ancho de banda de 64 bits. La memoria RAM está formada por módulos rectangulares y muy finos que incluyen varios chips de memoria por una o por ambas caras. En la parte inferior dispone de conectores en forma de pines para poder insertar las memorias RAM en las ranuras correspondientes de la placa base, así como de una muesca para que la posición de montaje sea la correcta. Los módulos de memoria RAM, según el tipo de conector que lleven, pueden ser DIMM (Dual In-line Memory Module, de 168 pines) para ordenadores de sobremesa y SO-DIMM, más pequeños, con 144 pines, para su uso en ordenadores portátiles. Ambos módulos tienen los mismos componentes. Sus características principales son la capacidad (hasta 4 GB), la frecuencia o velocidad de la memoria (hasta 800 MHz) y el tiempo de acceso para leer o escribir datos (hasta 8 ns).
Fig. 1.21. Memoria RAM de tipo DIMM y de tipo SO-DIMM
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Las memorias RAM se pueden clasificar, según su diseño, en estáticas (SRAM) o dinámicas (DRAM):
Las memorias SRAM, estáticas, almacenan el bit de datos en seis transistores de metal óxido semiconductor. El controlador de esta memoria permite mantener los datos, mientras esté alimentada, sin necesidad de circuito de refresco hasta que se necesite recuperarlos. Son más eficientes y más caras porque usan un número elevado de transistores por bit. Se emplean en dispositivos que necesitan un acceso muy rápido a los datos, como discos duros o impresoras.
Fig. 1.22. Memoria RAM estática, SRAM
Las memorias DRAM, dinámicas, necesitan revisar y recargar un dato cada cierto periodo de tiempo (ciclo de refresco) para mantenerlo almacenado mientras haya alimentación eléctrica. Permiten construir memorias de gran capacidad funcionando a alta velocidad. En la actualidad, las más utilizadas son las DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous DRAM), que trabajan a velocidades o frecuencias muy altas al utilizar el flanco de subida y el de bajada del reloj de la CPU. La familia consta del modelo DDR2 (con 240 pines, tensión 1,8 V, frecuencias hasta 1.000 MHz y tasas de transferencia hasta 6 Gb/s), del modelo DDR3 (con 240 pines incompatible con la DDR2 por tener una muesca diferente, tensión 1,5 V, capacidades hasta 16 GB y frecuencias hasta 1.600 MHz) y del modelo DDR4 (con 288 pines, tensión 1,2 V, capacidades hasta 8 GB y frecuencias hasta 2.133 MHz).
DDR3 (SO-DIMM)
DDR4 (DIMM) Fig. 1.23. Memorias RAM dinámicas, DDR SDRAM
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1.5. Discos duros internos y externos Los discos duros son los dispositivos utilizados para el almacenamiento masivo de información y su tratamiento en un ordenador. En la actualidad, destacan dos tecnologías, con sus ventajas e inconvenientes (discos duros convencionales [HDD], Hard Disk Drive, y discos duros de estado sólido [SSD], Solid State Drive), y dos tipos en cuanto a su utilización (internos o externos con conexión por puerto USB). Discos duros convencionales (HDD) Un disco duro convencional es una memoria no volátil, es decir, que no pierde sus datos cuando el dispositivo queda sin alimentación eléctrica en la que el ordenador almacena datos digitales (bits) mediante un sistema de grabación magnética. Está formado, por fuera, por una carcasa herméticamente sellada y, por dentro, por: Una serie de discos o platos con una cobertura magnética en ambas caras, sujetos por un eje central, que gira con un motor a una velocidad de hasta 7.200 revoluciones por minuto. Los discos están divididos en circunferencias que se llaman pistas. Se llama cilindro a una misma pista en todos los discos o platos. Cada pista se divide en muchos sectores, de manera que cada sector es la unidad mínima que se puede leer o escribir. El disco duro dispone de una serie de brazos para poder leer y escribir en cada sector. Estos brazos se mueven de forma uniforme entre los platos (son un mismo componente) y disponen de cabezales para leer/escribir los datos.
Fig. 1.24. Disco duro convencional HDD interno
Las características más importantes de un disco duro son:
Dimensiones (en pulgadas, 3,5 para internos o 2,5 para externos) y peso. Capacidad o cantidad de información que puede guardarse en el mismo, siempre función de las características de los discos o platos (actualmente, hasta 3 TB).
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Caché o memoria específica que guarda un dato utilizado del disco duro para un uso posterior con un acceso más rápido (actualmente, hasta 64 MB). Tiempo de acceso (en ms) o tiempo medio entre que se piden los datos al disco duro y los devuelve. Interfaz de conexión o medio para transmitir los datos entre el disco duro y el resto del ordenador, que puede ser SATA 3, SATA 2 o IDE.
En un disco duro con conexión IDE (Integrated Device Electronics) se utiliza un cable plano de 40 pines para conectarlo a la placa base. Estos discos se pueden conectar al IDE primario o al IDE secundario de la placa, por lo que deben configurarse como maestro o como esclavo mediante la posición del jumper. En la actualidad, los discos duros utilizan la interfaz SATA 3 (Serial Advanced Technology Attachment) con velocidades de escritura-lectura de 6 GB/s.
Fig. 1.25. Interfaz de conexión IDE y SATA 3 de un disco duro HDD interno
Designación: Disco duro interno Seagate HDD de 3,5 pulgadas, capacidad de 2 TB, 7.200 revoluciones por minuto, interfaz SATA 3 y caché de 32 MB, compatible con Windows, Mac y Linux. Últimamente, los discos duros externos se han popularizado debido a su elevada capacidad (hasta 1 TB), a la comodidad de uso en todo tipo de ordenadores a un precio asequible y a su velocidad de transferencia de datos de hasta 5 Mbit/s. La conexión al ordenador se realiza por puerto USB 2.0 o 3.0 y al disco duro con un conector Micro B.
Fig. 1.26. Disco duro convencional HDD externo
Designación: Disco duro externo Maxtor HDD de 2,5 pulgadas, capacidad de 1 TB con conexión USB 3.0, compatible con Windows.
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Discos duros de estado sólido (SSD) Son dispositivos de almacenamiento de datos que usan en su mayoría chips de memoria NAND flash como medio no volátil. Los discos duros SSD internos son fácilmente intercambiables por los discos duros HDD, pues tienen el mismo tamaño y usan la misma interfaz.
Fig. 1.27. Disco duro SSD interno
Comparación entre las dos tecnologías:
Los discos SSD son menos susceptibles a golpes y cambios de temperatura, son prácticamente inaudibles, consumen menos energía, tienen un arranque instantáneo del ordenador, trabajan con mayores velocidades de escritura y de lectura de datos (450 MB/s) y tienen un menor tiempo de acceso a datos. Los discos SSD son más caros que los discos convencionales, poseen una capacidad de almacenamiento muy inferior a los convencionales (256 GB) y una vida útil definida al disponer de un número limitado de ciclos de escritura.
En la actualidad se han desarrollado discos duros híbridos SSHD para su uso en ordenadores portátiles. Estos dispositivos combinan las características de ambos, de forma que utilizan como medio de almacenamiento de la información menos usada el disco convencional, mientras que la información más empleada (p. ej., la que utiliza el sistema operativo y las aplicaciones más relevantes) se guardará en la memoria NAND flash, lo que mejorará la velocidad de carga.
Fig. 1.28. Disco duro híbrido SSHD interno
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